§ 16.3. Материалы контактов

При выборе материала контактов необходимо обеспечить выполне­ние целого ряда требований: большая механическая прочность, вы­сокая температура плавления, хорошие теплопроводность и элект­ропроводность, устойчивость против коррозии и эрозии. Низкая стоимость, конечно, желательна, но она не относится к основным требованиям. Основные требования — это те, которые обеспечива­ют высокую надежность. Известны случаи, когда отказ одно-го-единственного контакта приводил к потерям, в миллионы раз превышающим стоимость этого контакта.

Сопротивление контактного перехода определяется по формуле

Перечисленным выше требованиям в наибольшей степени удов­летворяют серебро, золото, платина и их сплавы, вольфрам, медь (табл. 16.1).

Для точечных контактов Ь « 0,5; для линейных b ?= 0,55-=-0,7; для плоскостных b « 1,0.

Коэффициент а для меди, например, находится в пределах от 0,07 до 0,28, т. е. может изменяться в четыре раза. Наименьшие зна­чения а (и соответственно сопротивления Л_к) обеспечиваются при покрытии меди слоем олова (лужение). Слой олова препятствует об­разованию оксида, поэтому для луженых медных контактов коэф­фициент а < 0,1. Большие значения а получаются для нелуженых плоскостных медных контактов, поскольку у них имеются участки, покрытые слоем окиси. Для серебряных контактов а = 0,06. Инте­ресно отметить, что электропроводность оксида серебра и чистого серебра примерно равны.

Для малых контактных усилий в высокочувствительных реле применяются благородные металлы (платина, золото, платиноири-дий) при контактных усилиях F= 0,01-^0,05 Н. Эти материалы не окисляются и мало подвержены эрозии. При контактных усилиях F= 0,05-^1 Н и малой частоте срабатывания применяется серебро, которое имеет хорошую электропроводность, легко обрабатывается, но имеет невысокую твердость и подвержено эрозии. При контакт­ных усилиях F= 0,3-Й Ни большой частоте срабатывания использу­ются металлокерамические контакты, получаемые методами порош­ковой металлургии (путем спекания смеси порошков двух металлов: серебра с вольфрамом, молибденом или никелем, меди с вольфра­мом или молибденом). При контактных усилиях F> I H и большой частоте срабатывания применяется вольфрам.

Наиболее дешевым материалом является медь, она применяется для мощных контактов, имеющих сравнительно большие размеры и требующих большого расхода материала. Контактные усилия для меди'F> 3 Н. Для защиты от коррозии кроме лужения применяется серебрение или кадмирование медных контактов.

Контрольные вопросы

1. От каких факторов зависит сопротивление контактного перехода?

2. Какие конструкции контактного узла применяют для повышения на­дежности его работы?

3. Какие материалы используют для контактов?

где а — коэффициент, зависящий от материала и обработки поверх­ности контакта; F — контактное усилие; b — коэффициент формы контактов.